لماذا يجب تأريض قلب المحول؟

1.لماذا يجب تأريض قلب المحول؟

عند تشغيل المحول، يتعرض القلب الحديدي، والقلب الحديدي الثابت، والهيكل المعدني للملفات والأجزاء والمكونات، وغيرها، لمجال كهربائي قوي. ونتيجةً لهذا المجال، يكون جهد التأريض مرتفعًا. إذا لم يكن القلب الحديدي مؤرضًا، فسيحدث فرق جهد بينه وبين المشبك المؤرض وخزان الوقود. وقد يؤدي فرق الجهد هذا إلى حدوث تفريغ كهربائي متقطع.

بالإضافة إلى ذلك، عند تشغيل المحول، يتولد مجال مغناطيسي قوي حول الملفات. يقع القلب الحديدي والهيكل المعدني والأجزاء والمكونات وغيرها في مجال مغناطيسي غير منتظم، والمسافة بينها وبين الملفات غير متساوية. لذلك، تختلف شدة القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن المجال المغناطيسي للهياكل المعدنية والأجزاء والمكونات، مما يؤدي إلى وجود فروق جهد بينها. ورغم أن فرق الجهد ليس كبيرًا، إلا أنه قد يتسبب في انهيار فجوة عزل صغيرة، مما قد يؤدي إلى حدوث تفريغ كهربائي دقيق مستمر.

سواء أكانت ظاهرة التفريغ المتقطع التي قد تنتج عن تأثير فرق الجهد، أو ظاهرة التفريغ الدقيق المستمر الناتجة عن انهيار فجوة عازلة صغيرة، فإن ذلك غير مسموح به، ومن الصعب للغاية التحقق من أجزاء هذه التفريغات المتقطعة.

الحل الأمثل هو تأريض قلب المحوّل الحديدي، وهيكله الحديدي الثابت، وهياكله المعدنية، وأجزائه، ومكوناته، بشكل موثوق، بحيث يكون جهدها الأرضي مساويًا لجهد خزان الوقود. يُؤرَّض قلب المحوّل عند نقطة واحدة فقط، ولا يجوز تأريضه إلا عند هذه النقطة. ولأن صفائح الفولاذ السيليكوني في قلب المحوّل معزولة عن بعضها، فإن هذا يمنع توليد تيارات دوامية كبيرة. لذا، يجب عدم تأريض أي من صفائح الفولاذ السيليكوني، أو تأريضها عند نقاط متعددة، وإلا ستتولد تيارات دوامية كبيرة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة القلب بشكل كبير.

يتم تأريض القلب الحديدي للمحول، وعادةً ما يتم تأريض أي جزء من صفائح الفولاذ السيليكوني المكونة له. على الرغم من أن صفائح الفولاذ السيليكوني معزولة، إلا أن قيم مقاومتها العازلة منخفضة للغاية. يمكن للمجال الكهربائي القوي غير المنتظم والمجال المغناطيسي القوي أن يتسببا في تدفق الشحنات عالية الجهد المتولدة في صفائح الفولاذ السيليكوني من الأرض إلى الأرض عبرها، لكنهما يمنعان تدفق التيارات الدوامية من جزء إلى آخر. لذلك، فإن تأريض أي جزء من صفائح الفولاذ السيليكوني المكونة للقلب الحديدي يُعد بمثابة تأريض للقلب الحديدي بأكمله.

تجدر الإشارة إلى أنه يجب تأريض القلب الحديدي للمحول عند نقطة واحدة، وليس عند نقطتين، وأكثر من ذلك عند نقاط متعددة، لأن التأريض متعدد النقاط هو أحد الأعطال الشائعة في المحول.2. لماذا لا يمكن تأريض قلب المحول في نقاط متعددة؟

السبب في اقتصار تأريض رقائق قلب المحول على نقطة واحدة هو أنه في حال وجود أكثر من نقطتي تأريض، قد تتشكل حلقة كهربائية بينهما. وعند مرور التيار الرئيسي عبر هذه الحلقة المغلقة، يتولد تيار دائري فيها، مما قد يؤدي إلى حادث نتيجة ارتفاع درجة الحرارة الداخلية. كما أن انصهار قلب الحديد الموضعي سيؤدي إلى حدوث قصر كهربائي بين رقائق الحديد، مما يزيد من فقد الحديد، ويؤثر بشكل خطير على أداء المحول وتشغيله الطبيعي. ولا يُسمح باستبدال سوى رقائق الفولاذ السيليكوني في قلب الحديد لأغراض الإصلاح. لذلك، لا يُسمح بتأريض المحول في نقاط متعددة، بل يجب أن يكون هناك تأريض واحد فقط.

3. يسهل تكوين تيار دائري ويسهل توليد الحرارة عن طريق التأريض متعدد النقاط.

أثناء تشغيل المحول، تتعرض الأجزاء المعدنية، كالقلب الحديدي والمشابك، لمجال كهربائي قوي، إذ يُولّد الحث الكهروستاتيكي جهدًا كهربائيًا عائمًا على القلب الحديدي والأجزاء المعدنية، ويتسرب هذا الجهد إلى الأرض، وهو أمر غير مقبول. لذا، يجب تأريض القلب الحديدي ومشابكه بشكل صحيح وموثوق (باستثناء مسامير تثبيت القلب فقط). يُسمح بتأريض القلب الحديدي عند نقطة واحدة فقط. في حال تأريض نقطتين أو أكثر، يُشكّل القلب الحديدي حلقة مغلقة مع نقطة التأريض والأرض. عند تشغيل المحول، يمر التدفق المغناطيسي عبر هذه الحلقة المغلقة، مُولّدًا ما يُسمى بالتيار الدائري، مما يُسبب ارتفاعًا موضعيًا في درجة حرارة القلب الحديدي، وقد يؤدي إلى احتراق الأجزاء المعدنية والطبقات العازلة.

باختصار: لا يمكن تأريض القلب الحديدي للمحول إلا في نقطة واحدة، ولا يمكن تأريضه في نقطتين أو أكثر.